一种高温耐剪切超分子缔合弱凝胶清洁压裂液体系

超分子聚合物化学是超分子化学与高分子化学相互交叉融合形成的新方向，因此基于前期对超分子压裂液的研究成果，采用对疏水单体增溶性能好的ASF-1两性离子表面活性剂，与自制的LCM长碳链阳离子不饱和成链单体、自制的HTM抗高温单体等进行胶束共聚合反应，合成了一种高温耐剪切的超分子聚合物稠化剂SPM-2。通过复配具有蠕虫状胶束的物理交联剂PCA-1，制备出一种超分子缔合弱凝胶压裂液（0.8% SPM-2＋0.5% PCA-1）。该压裂液具有超分子“蜂巢”网格结构，表观黏度随物理交联剂加量增大而持续增加，达到了胶束与聚合物链的强物理交联效果。该压裂液在150℃、170 s-1、2 h下表观黏度保持在58 mPa·s左右，相比超分子聚合物溶液提高了30 mPa·s ；剪切速率从40 s-1增至1 000 s-1，再降到40 s-1后，压裂液黏度迅速降低并快速恢复，剪切回复性好；在0.01~10 Hz内进行频率扫描，压裂液弹性明显优于黏性；支撑剂沉降速率小于8×10-3 mm/s，悬砂能力相比稠化剂溶液提高了一个数量级；在90℃、2 h下破胶液黏度小于2 mPa·s，未检出残渣；岩心伤害率小于10%。室内实验结果表明，该压裂液可满足致密砂岩气藏高温储层压裂需求。

油酸酰胺丙基二甲基叔胺改性羟丙基胍胶耐高温压裂液的交联流变性能

为获得耐高温压裂液增稠剂新体系,采用油酸酰胺丙基二甲基叔胺疏水改性羟丙基胍胶(HPG),获得一种新型疏水改性耐高温耐剪切稠化剂(O-HPG)。利用红外光谱FTIR、低核磁共振LF-NMR、热重TGA等分析方法表征结构。利用4-参数振荡剪切交联流变动力学方程描述交联过程。进一步研究O-HPG与HPG溶液与有机锆交联剂交联形成凝胶的耐高温性耐剪切性能。研究表明,4-参数振荡剪切交联流变动力学方程可以很好拟合交联过程并得到最佳交联条件;向质量分数0.6%O-HPG基液中加入0.25%体积比的有机锆交联剂FAC-201(锆离子含量为0.5%),在pH 10.8下交联形成高黏弹凝胶,弹性模量达到178.8 Pa,比相同条件下HPG体系的(58.3 Pa)增加了2倍;O-HPG压裂液在200℃、剪切速率100 s^(-1)的条件下剪切1.5 h后保留黏度大于80 mPa·s,可满足高温压裂液黏度要求(大于50 m Pa·s),获得耐温200℃的压裂液体系。改性后O-HPG耐高温耐剪切性能较HPG有显著提高且O-HPG压裂液更易破胶。图9表4参15。